Обзор бактерий

Бактерии – микроорганизмы, имеющие кольцевую двухспиральную ДНК и (за исключением микоплазм) клеточные стенки. Большинство бактерий живут вне клеток микроорганизма. Некоторые бактерии (например, Salmonella typhi; Neisseria gonorrhoeae; Legionella, Mycobacterium, Rickettsia, Chlamydia и виды рода Chlamydophila) обитают и размножаются преимущественно внутри клеток. Некоторые бактерии, такие как хламидии, представители рода Chlamydophila, и риккетсии, являются облигатными внутриклеточными патогенными микроорганизмами (т.е. способными расти, размножаться и вызывать заболевания только в пределах клеток организма-хозяина). Другие (например,Salmonella typhi, виды рода Brucella, Francisella tularensis, N. gonorrhoeae, N. meningitidis, Legionella, виды родов Listeria, Mycobacterium tuberculosis) являются факультативными внутриклеточными патогенными микроорганизмами.

Многие бактерии присутствуют у человека в качестве нормальной флоры, часто в больших количествах и во многих областях (например, в ЖКТ). Только некоторые разновидности бактерий являются абсолютно болезнетворными для человека.

Бактерии классифицируются по следующим критериям ( Классификация общих патогенных бактерий).

Морфология
Классификация бактерий может быть основана на форме:

Цилиндрические (палочки)
Сферические (кокки)
Спиральные (спирохеты)
Отдельные кокки, многие бациллы и большинство спирохет подвижны.

Окрашивание
Наиболее распространенное окрашивание для общей идентификации бактерий – окраска по Граму. Грамположительные бактерии удерживают краситель кристаллический фиолетовый (окрашивающий в темно-синий цвет) после фиксации йодом и обесцвечивания спиртом с последующим докрашиванием сафранином; грамотрицательные бактерии, которые не удерживают кристаллический фиолетовый краситель, остаются окрашенными в красный цвет. У грамотрицательных бактерий есть дополнительная внешняя оболочка, содержащая липополисахарид (эндотоксин), что увеличивает вирулентность этих бактерий. (Относительно других факторов, которые увеличивают бактериальную патогенность, см. Факторы, облегчающие инвазию микробов)

Окраска по Цилю–Нельсену и окраска по Киньону (краска для прокрашивания кислотоустойчивых бактерий) используются главным образом для идентификации микобактерий, в особенности M. tuberculosis. С их помощью также можно идентифицировать бактерии-представители родов Nocardia и Cryptosporidia. Применяют карболфуксин с последующим обесцвечиванием соляной кислотой и этанолом, за которым следует контрастное окрашивание метиленовым синим. Окрашивание флуорохромом (например, аурамин-родамином) также используют при идентификации кислотоустойчивых микроорганизмов, но при этом необходим специальный флуоресцентный микроскоп.

Инкапсуляция
Некоторые бактерии заключены в капсулы; для части из них (например, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae) капсула помогает защищаться от поглощения фагоцитами. Инкапсуляция увеличивает бактериальную вирулентность.

Потребности в кислороде
Аэробным бактериям (облигатные аэробы) требуется O2 для продуцирования энергии и роста в культуре. Они продуцируют энергию, используя аэробное клеточное дыхание.

Для существования анаэробных бактерий (облигатных анаэробов— Обзор анаэробных бактерий (Overview of Anaerobic Bacteria)) не требуется наличия O2, и для их роста не требуется присутствие воздуха. Они продуцируют энергию, используя ферментацию или анаэробное дыхание. Анаэробные бактерии распространены в ЖКТ, влагалище, зубных щелях и ранах, когда кровоснабжение нарушено.

Факультативные бактерии могут расти с или без O2. Они продуцируют энергию ферментацией или анаэробным дыханием, когда O2 отсутствует, и аэробным клеточным дыханием, когда O2 присутствует. Микроаэрофильные бактерии предпочитают уменьшенное парциальное давление O2 (например, 2–10%).

Хламидии являются внутриклеточными паразитами, которые берут энергию из клетки-хозяина и не продуцируют ее самостоятельно.